Recubrimiento de discos de freno mediante soldadura por láser

Recubrimiento eficiente de discos de freno - y cumplimiento de las directrices EURO-7

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La norma EURO-7 cambiará drásticamente la construcción de automóviles: por primera vez, no solo se regulan las emisiones de motores de combustión, sino también, entre otras cosas, el desgaste de los frenos. Primeras conclusiones: las partículas de polvo fino deben reducirse significativamente en muchos modelos. Como resultado, los OEM y proveedores están buscando una nueva solución para el sistema de frenos, siendo actualmente los discos de freno recubiertos el camino real para esta tarea. Pero, ¿cómo se pueden aplicar de manera segura y eficiente los diferentes sistemas de recubrimiento en el marco de una producción a gran escala? EMAG ofrece la respuesta adecuada a esta cuestión: una solución completa lista para la producción para el recubrimiento de discos de freno mediante soldadura láser, que ya ha demostrado su eficacia en la producción. Pero, ¿qué los distingue en detalle?

El ELC 450 DUO LMD con dos módulos de proceso permite una mayor productividad en el recubrimiento de discos de freno con materiales duros. Imagen: Emag

El problema es tan simple como rápido de explicar: los sistemas de frenos convencionales generan, desde la perspectiva de la UE, demasiadas partículas de polvo fino, siendo los nuevos límites de la norma EURO-7 los que conducen a una gran "brecha" tecnológica entre las emisiones de polvo fino de los modelos actuales y futuros. Así, el límite superior para todos los vehículos nuevos es de solo 7 miligramos de polvo fino por kilómetro, mientras que hoy en día un automóvil emite, dependiendo del modelo, hasta 40 miligramos.

Particularmente para los fabricantes de modelos más grandes (con más emisiones de polvo fino), este cambio está asociado con una tarea de desarrollo, especialmente porque el freno es un componente crítico para la seguridad, cuya concepción es muy compleja en detalle. En el centro de atención están, sobre todo, los dos "componentes de fricción", el disco de freno y la pastilla de freno, ya que su interacción genera el polvo fino.

Un desafío técnico

¿Qué posibilidades hay, entonces, para reducir el polvo fino? Esta pregunta ha ocupado a los desarrolladores durante bastante tiempo, siendo los sistemas de extracción cerca de los frenos un camino problemático. Por un lado, solo se extrae una parte de las emisiones, y por otro lado, los fabricantes tendrían que planificar espacio adicional y aceptar mayores masas no suspendidas. Además, el uso de pastillas de freno llamadas NAO (No Asbestos Organic) no representa una solución satisfactoria, ya que aquí las emisiones de polvo fino solo disminuyen en discos de freno completamente nuevos. Después de un corto tiempo en uso, vuelven a aumentar al nivel actual. En este contexto, los discos de freno recubiertos están surgiendo como el camino real: el disco de freno convencional simplemente recibe una nueva capa que ofrece protección contra la corrosión, el desgaste y el polvo fino.

Construcción de la herramienta láser: el material de recubrimiento se suministra como polvo y se fusiona con la superficie de la pieza mediante un proceso láser. Imagen: Emag

Ahora, los discos de freno recubiertos no son nada nuevo, sin embargo, debido a los altos costos de producción, hasta ahora solo se utilizan en un nicho. Un factor es que los procesos de pulverización térmica y galvanización no generan una unión metalúrgica con el material base. Como resultado, se requieren preparaciones previas costosas para la unión de la capa. Además, las capas son (demasiado) gruesas y la entrada de calor es alta. En este contexto, un nuevo desarrollo de EMAG en el área de soldadura láser de discos de freno representa un salto cuántico para esta tarea.

La nueva solución de producción es económica, apta para producción en serie, segura en el proceso y variable, ya que se pueden utilizar una variedad de combinaciones de materiales en el recubrimiento.

ELC 450 LMD - solución de máquina modular para la soldadura láser

Soldadura láser de EMAG: solución perfecta para la producción en serie. Imagen: Emag

El ELC 450 LMD es una solución de máquina innovadora de EMAG, que se caracteriza por su modularidad y flexibilidad. La idea básica detrás del ELC 450 LMD es el uso de módulos de proceso que se pueden combinar y ampliar según los requisitos del cliente. La máquina está disponible en varias configuraciones, que se componen del número de módulos de proceso.

La variante base, el ELC 450 LMD, cuenta con un módulo de proceso. El ELC 450 DUO LMD está equipado con dos módulos de proceso, mientras que en el ELC 450 TRIO LMD, como su nombre indica, se utilizan tres módulos de proceso. Estos conceptos de máquinas modulares permiten cumplir de manera óptima con los requisitos de los clientes en términos de construcción de capas y productividad. De ello se deriva la elección de la configuración de la máquina. El ELC 450 LMD puede realizar sistemas de 1 capa y 2 capas. La combinación de potencia láser y tasa de aplicación determina el concepto de máquina más adecuado para cada caso de aplicación.

Además, la mayor duración de los discos de freno recubiertos tiene un efecto positivo y ayuda a reducir la carga ambiental. A diferencia de los discos de freno convencionales, los discos de freno recubiertos tienen una vida útil significativamente más larga, lo que significa que deben ser reemplazados con menos frecuencia. Esto reduce la necesidad de nuevos discos de freno y ayuda a disminuir la carga ambiental causada por la producción, el transporte y la eliminación. Además, la nueva generación de discos de freno reduce el esfuerzo de mantenimiento de los vehículos, lo que ahorra tiempo y costos. En general, el recubrimiento de discos de freno ofrece una solución sostenible para prolongar la vida útil de los discos de freno y reducir la carga ambiental.

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